Высокоскоростная электрическая машина

 

200650

5 3 «76 Z Р РУ

Р 1У 12 14 113 7

1Я 17 1б 15 Ю

Составитель Г. Бокман

Текред Т. П. Курилко Корректоры: Г. И. Плешакова и Е. H. Гудзова

Редактор H. Корченко

Типография, пр. Сапунова, Р

Заказ 345913 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

200650

Для регулирования тягового усилия постоянных магнитов может быть применен винт, жестко связанный с одним из элементов магнитопровода магнитной цепи постоянного магнита, перемещением которого изменяется величина магнитного сопротивления цепи.

На фиг. 1 показан двигатель с магнитным прижимом с нерегулируемым радиальным усилием; на фиг. 2, 3 — конструктивные варианты двигателя с магнитным прижимом, обеспечивающие одновременно осевую фиксацию и радиальный прижим ротора, с регулированием величины осевого и радиального усилия.

В корпусе 1 установлен статор с обмоткой

2. В отверстиях щитов 8 закреплены подшипниковые втулки 4 из антифрикционного немагнитного материала, например из бронзографита, в которых вращается вал 5 с напрессованным на нем ротором б и упорной пятой

7.

Радиальный прижим ротора осуществляется следующим образом. В закрепленной на щите обойме 8 из немагнитного материала установлен магнит 9 с полюсными наконечниками 10. Наиболее целесообразно испо Ib30вать металлокерамические магниты, у которых межполюсное расстояние может быть взято минимальным. Замыкаясь через вал, магнитный поток (на чертеже обозначен пунктиром) создает радиальное усилие, под действием которого вал занимает эксцентричное положение в подшипнике, что препятствует возникновению радиальной вибрации в опорах с газовой смазкой.

На фиг. 2 показан вариант конструкции двигателя, в котором на выступающую из щита наружную поверхность подшипниковой втулки 4 насажен кольцевой магнит 11 с полюсными наконечниками 12, отделенный от щита 3 немагнитной прокладкой 18. С одним из полюсных наконечников соединен подвижной сегмент 14, через который магнитный поток проходит в вал, замыкаясь далее через упорную пяту 7 с другим полюсом, Торец подшипника служит подпятником.

Передвижением сегмента 14 посредством регулировочного винта (на фиг. 2 не показан) изменяется воздушный зазор между сегментом и валом и, следовательно, регулируется величина осевого и радиального усилия притяжения ротора.

Регулирование можно также осуществлять, изменяя расстояние, на которое выступает торец подшипниковой втулки 4 относительно полюсного наконечника 12.

В показанном на фиг. 3 конструктивном варианте двигателя в немагнитной крышке

15 закреплен постоянный магнит Iб с полюсами 17 и 18. В выточке полюса 18 установлен подпятник 19 с аэростатической или аэродинамической несущей газовой подушкой. Подпятник обеспечивает зазор между торцом вала и полюсами магнита, величину которого можно изменять поворотом регулировочного винта 20, передзигающего подпятник в осевом направлении. Изменение величины торцового зазора обеспечивает регулирование осевого усилия притяжения ротора к подпятнику.

Вместо осевого, перемещения подпятника можно последний закрепить в выточке неподвижно, а с регулировочным винтом 20 соединить магнитный шунт. При повороте винта часть магнитного потока магнита Iб будет замыкаться через шунт, минуя вал. Величина магнитного потока, проходящего чврез вал, определяет осевое усилие притяжения вала.

С полюсом 17 соединен регулировочный винт 21 с лыской, находящийся,под валом.

При его повороте изменяется величина воздушного зазора между винтом и валом и, следовательно, регулируется величина радиального усилия притяжения вала к подпятнику.

Предмет изобретения

1. Высокоскоростная электрическая машина, содержащая установленные на статоре постоянные магниты для фиксации радиального и осевого положения ротора в подшипниках, взаимодействующие с элементами ротора, отличающаяся тем, что, с целью устранения

40 вибрации ротора путем его эксцентричной установки в подшипниках, постоянные магниты размещены на статоре со стороны одного из торцов ротора и взаимодействуют с элементами ротора в радиальном направлении по

45 дуге окружности не более 180 угловых градусов, 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью .регулирования тягового усилия постоянного магнита, применен винт, жестко

50 связанный с одним из элементов магнитопровода магнитной цепи постоянного магнита, перемещением которого изменяется величина воздушного зазора.

О П И С А Н И Е 200650

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесчих

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 13.XII.1965 (№ 1042937j24-7) Кл. 21d>, 47 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК Н 02k

Комитет по делам кзобре еннй и открытий при Совете уЬннстроз

СССР

УДК 621.313.04-233.2 (088.8)

Опубликовано 15Х!11.1967. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 20.XI.1967

Автор изобретения

А. M. Харитонов

Экспериментальный научно-исследовательский инстйт металлорежущих станков

Заявитель

ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ ЭЛ Е К 1 Р И ЧЕСКАЯ МАШИНА

При вращении высокоскоростных роторов на опорах скольжения с газовой смазкой вследствие неустойчивого состояния вала, занимающего центральное положение в опорах, и упругости несущей газовой подушки возникают радиальные вибрации, при которых теряется несущая способность опор.

Для устранения радиальных вибраций ротора применяется принудительное смещение вала посредством какой-либо внешней силы из центрального положения в опорах в зону, где газовая подушка обладает повышенной жесткостью.

В известных высокоскоростных электродвигателях подавление радиальной вибрации производится поддувом в подшипники газа повышенного давления. Одновременно подаваемый в опоры газ создает осевое усилие, прижимающее ротор к опорной поверхности подпятника.

Фиксация ротора в определенном осевом положении осуществляется также за счет разности давлений подводимого газа повышенного давления на торцы ротора или вала.

Подача газа повышенного давления повышает несущую способность опор скольжения с газовой смазкой. Однако во многих случаях их несущая способность достаточна и без поддува газа и только необходимость осевой фиксации и стабилизации осевой и радиальной вибраций вынуждает подводить к опорам газ повышенного давления, что усложняет конструкцию и обслуживание, уменьшает надежность работы машины и повышает эксплуатационные расходы.

Высокоскоростные роторы на опорах качения, как правило, монтируются на радиально" упорных шарикоподшипниках, причем радиальные и осевые зазоры в них устраняются путем осевого натяга подшипников под действием тарированных пружин, что также приводит к усложнению конструкции.

Известны и высокоскоростные электрические машины, в которых на статоре установлены постоянные магниты для фиксации радиального и осевого положения ротора в подшипниках, взаимодействующие с элементами ротора. Однако в известных машинах под действием магнитных сил ротор устанавливается в подшипниках в центральное положение.

В предлагаемой высокоскоростной электрической машине для эксцентричной установки ротора в подшипниках и устранения тем самым вибрации ротора постоянные магниты размещены на статоре со стороны одного из торцов ротора и взаимодействуют с элементами ротора в радиальном направлении по дуге окружности не более 180 угловых градусов.