Ротор звездообразного типа

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение удельных энергетических показателей. Составной ротор звездообразного типа содержит вал с магнитопроводящей ступицей 1 многоугольного сечения, на гранях которой укреплены радиально намагниченные призматические постоянные магниты 2 с полюсными башмаками 3. Немагнитные вставки 4 из эпоксидного компаунда 8 расположены между соседними полюсными башмаками 3 и постоянными магнитами 2. В немагнитные вставки 4 встроены дополнительные призматические радиально намагниченные постоянные магниты 6 и секторные ферромагнитные вставки 5. Указанные вставки 5 обращены своими цилиндрическими поверхностями к основным магнитам 2 и отделены от них материалом немагнитных вставок 4. На плоскостях каждой из вставок 5 установлены своими противоположно намагниченными гранями пара дополнительных магнитов 6, другие грани которых контактируют с цилиндрическим ободом, выполненным в виде двух колец, размещенных по краям ротора. Длина основных постоянных магнитов 2 превышает длину дополнительных постоянных магнитов 6, а их ширина превышает ширину участка полюсного башмака 3 со стороны воздушного зазора. При этом кривая индукции в воздушном зазоре приближается к синусоиде, что позволяет повысить удельные энергетические показатели. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Г9) (и) .(si)s Н 02 К 21/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678028/07 (22) 11.04.89 (46) 30.08.91, Бюл. М 32 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В.Г.Гайдук, А.В.Грешук, О.Д.Ратыч и

M.À.×åð H ûê (53) 621.313 (088.8) (56) Денисов С.А., Манн Э.Г. Улучшение синусоидальности кривой магнитного поля в высокоскоростных электрических машинах с возбуждением от постоянных магнитов;

Информэлектро, 1985.

Безручко В.А., Галтеев Ф.Ф. Электрические машины с постоянными магнитами:

Электрические машины и трансформаторы, Итоги техники и науки, М.: ВИНИТИ, 1982, с. 15.

Авторское свидетельство СССР

М 1252872, кл. Н 02 К 21/14, 1984.

Патент США М 4748359, кл. Н 02 К 21/14, 1988.

Ледовский А.Н. Электрические машины с высокопостоянными магнитами, M.: Энергоатомиздат, 1985, с. 19, рис. 2.1. (54) РОТОР ЗВЕЗДООБРАЗНОГО ТИПА (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — повышение удель ных энергетических показателей.

Составной ротор звездообразного типа соИзобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с возбуждением от постоянных магнитов с роторами звездообразного типа.

Цель изобретения — улучшение удельных энергетических характеристик. держит вал с магнитопроводящей ступицей

1 многоугольного сечения, на гранях которой укреплены радиально намагниченные призматические постоянные магниты 2 с полюсными башмаками 3. Немагнитные вставки 4 из эпоксидного компаунда 8 расположены между соседними полюсными башмаками 3 и постоянными магнитами 2.

В немагнитные вставки 4 встроены дополнительные призматические радиально намагниченные постоянные магниты 6 и секторные ферромагнитные вставки 5, Указанные вставки 5 обращены своими цилиндрическими поверхностями к основным магнитам 2 и отделены от них материалом немагнитных вставок 4. На плоскостях каждой из вставок 5 установлены своими проти- 3 воположно намагниченными гранями пара дополнительных магнитов 6, другие грани которых контактируют с цилиндрическим С.. ободом, выполненным в виде двух колец, размещенных по краям ротора. Длина ос- 2 новных постоянных магнитов 2 превышает длину дополнительных постоянных магнитов 6, а их ширина превышает ширину участка полюсного башмака 3 са стороны воздушного зазора. При этом кривая индукции в воздушном зазоре приближается к 4 синусоиде, что позволяет повысить удель- Од ные энергетические показатели, 2 ил. Ю фь

На фиг. 1 показан предложенный ротор, поперечное сечение; на фиг. 2 — то же, продольное сечение.

Ротор звездообразного типа состоит иэ вала с магнитопроводящей ступицей 1 многоугольного сечения, основных радиально намагниченных призматических постоян1674324

15

25

40

50 ных магнитов 2, полюсных башмаков 3, немагнитных межполюсных вставок 4, секторных ферромагнитных вставок 5, дополнительных радиально намагниченных постоянных магнитов 6, немагнитных колец 7 цилиндрического обода и эпоксидного компаунда 8.

Несущей конструктивной частью ротора является вал со ступицей 1 многоугольного сечения, На каждой грани ступицы 1 установлен нижний основной призматиче ский постоянный магнит 2. Поверх основных призматических постоянных магнитов

2 расположены полюсные башмаки 3. Между соседними полюсными башмаками 3 и постоянными магнитами 2 расположены вставки 4 из немагнитного материала, В немагнитных вставках 4 укреплены сектора 5 из магнитопроводящего материала, Дополнительные постоянные магниты 6 установлены на плоских гранях секторов 5 вплотную к полюсным башмакам 3, Наружные поверхности дополнительных постоянных магнитов 6 и полюсных башмаков 3 создают внешнюю цилиндрическую поверхность ротора. Механическую прочность ротора обеспечивают немагнитные кольца 7, которые размещены в каналах по торцам ротора. Все полости ротора залиты эпоксидным компаундом 8, так что образуется монолитная конструкция.

Рабочий магнитный поток создается основными призматическими постоянными магнитами 2 и дополнительными постоянными магнитами 6, которые изготовлены из одного магнитного материала. Магнитный поток дополнительных призматических постоянных магнитов 6 проходит через многогранную магнитную втулку (ступицу), через два основных постоянных магнита 2, два полюсных башмака 3, дважды проходит через воздушный зазор, зубцы статора и замыкается через ярмо статора. Участок магнитной цепи дополнительных постоянных магнитов 6 за пределами ротора практически тот же, что и для основных постоянных магнитов 2, только длина силовой линии по ярму статора короче. Основные отличия на участке магнитной цепи дополнительных постоянных магнитов 6 заключены в самом роторе. Здесь магнитный поток проходит через секторы 5 и дважды через дополнительные постоянные магниты

6. Кроме этого, магнитный поток основных

° призматических постоянных магнитов 2 проходит через шесть технологических про межутков, а магнитный поток дополнительных постоянных магнитов 6 проходит через четыре технологических промежутка, Исходя иэ этого, толщина основных постоянных магнитов 2 выбирается несколько большей толщины дополнительных постоянных магнитов 6, Площадь сечения основных постоянных магнитов 2 больше площади участка полюсного башмака 3 со стороны воздушного зазора, что дает воэможность создать на центральном участке полюса концентрацию. магнитного потока, а значит, и более высокое значение индукции, нежели по краям, и таким образом увеличить значение и улучшить форму выходного напряжения.

Эффективность предлагаемого технического реШения заключается в том, что оно дает возможность получить на центральном участке полюса значение индукции, превышающее максимальное рабочее значение индукции используемых постоянных магнитов. Таким образом, используя для основных призматических постоянных магнитов 2 и дополнительных постоянных магнитов 6 один и тот же магнитный сплав, получают ступенчатую кривую индукции в рабочем зазоре, а значит, и форму выходного напряжения, максимально приближающуюся к синусоиде, Точность совпадения кривой выходного напряжения с синусоидной определяется правильностью выбора значений индукции в средней части и по краям полюса и соотношением их ширины, Кроме того, дополнительные постоянные магниты 6 можно выполнять составными из различных магнитных сплавов и таким образом повысить точность совпадения кривой выходного напряжения с синусоидой.

Синусоидальность питающего напряжения дает воэможность обеспечить оптимальные технико-эксплуатационные показатели электрических машин, повысить их удельные энергетические показатели, а также показатели других потребителей электрической энергии. Еще .более ощутимый эффект дает повышение напряжения при неизменных габаритах генератора, так как оно в конечном итоге приводит к уменьшению расхода материалов, в том числе обмоточного провода. Этими факторами

on ределяется техническое преимущество предлагаемого ротора в сравнении с прототипом.

Общественно-полезным преимуществом заявляемого решения является повышение технико-экономических показателей генераторов электрической энергии с возбуждением от постоянных магнитов и качества работы электрических машин и других потребителей электрической энергии.

Формула изобретения

Ротор звездообразного типа, содержащий вал с магнитопроводящей ступицей многоугольного сечения, радиально намаг1.674324 ниченные призматические постоянные магниты, укрепленные на гранях ступицы, полюсные башмаки, немагнитные вставки, расположенные между соседними полюсными башмаками и постоянными магнитами, и цилиндрический обод, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения удельных энергетических характерИстик, он снабжен дополнительными призматическими радиально намагниченными постоянными магнитами, количество которых равно удвоенному числу основных магнитов, и секторными ферромагнитными вставками, а цилиндрический обод выполнен в виде двух колец, размещенных по краям ротора, при этом каждая пара дополнительных магнитов и секторная ферромагнитная вставка размещены в немагнитной межполюсной

5 вставке, секторные ферромагнитные вставки обращены своими цилиндрическими поверхностями к основным магнитам и отделены от них материалом немагнитных вставок, а на плоскостях каждой из ферро10 магнитных секторных вставок установлены своими противоположно намагниченными гранями пара дополнительных магнитов, другие грани которых контактируют с цилиндрическим ободом, 15

1674324

Составитель В.Никоноров

Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор Т.Орловская

Производственно-издатеввский комбинат "Патент", г:Ужгород, уа.Гагарина, 101

Заказ 2933 Тираж 321 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открнтиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5