Способ установки постоянных магнитов в роторе электрической машины

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам изготовления электрических машин с постоянными магнитами. Технический результат изобретения, заключающийся в повышении надежности и увеличении срока службы электрической машины, достигается путем того, что при установке постоянных магнитов в роторе электрической машины в соответствии с заданным числом полюсов комплектуют необходимое количество постоянных магнитов, предназначенных для установки в роторе, измеряют магнитную характеристику каждого из постоянных магнитов, затем в соответствии с полярностью формируют первую и вторую группы постоянных магнитов, нумеруя постоянные магниты от единицы по нарастающей соответственно увеличению их магнитной характеристики в первой группе и уменьшению - во второй, начиная с минимальной и максимальной соответственно. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при изготовлении электрических машин с постоянными магнитами.

Известен способ размещения постоянных магнитов в роторе, при котором в соответствии с заданными допусками по магнитным характеристикам и заданным числом полюсов производят комплектацию партии постоянных магнитов, после чего устанавливают их в роторе [1]. Однако при установке магнитов без определенного подбора в пределах заданных допусков (например, при допустимом отклонении среднего значения магнитной индукции Вср+10-20%) в процессе работы электрической машины между статором и ротором могут возникнуть силы одностороннего притяжения из-за различных по окружности ротора величин магнитной индукции на поверхностях его полюсов. Это ведет к снижению надежности работы опор вращения и, следовательно, всего устройства в целом, а так же к снижению ресурса электрической машины.

Положительным результатом, которого можно достичь при использовании данного изобретения, является повышение надежности работы путем уменьшения сил одностороннего магнитного притяжения между статором и ротором и увеличение срока службы электрической машины.

Положительный результат достигается тем, что в способе установки постоянных магнитов в роторе электрической машины в соответствии с заданным числом полюсов комплектуют необходимое количество постоянных магнитов, предназначенных для установки в роторе, измеряют магнитную характеристику каждого из постоянных магнитов, затем в соответствии с полярностью формируют первую и вторую группу постоянных магнитов, нумеруя постоянные магниты от единицы по нарастающей соответственно увеличению их магнитной характеристики в первой группе и уменьшению - во второй, начиная с минимальной и максимальной соответственно, после этого производят размещение постоянных магнитов первой группы с четными номерами в порядке возрастания номеров по одному из направлений движения часовой стрелки, начиная с первого четного номера, относительно которого в противоположном направлении устанавливают аналогично постоянные магниты этой же группы с нечетными номерами, начиная с первого нечетного, при этом постоянные магниты второй группы с нечетными номерами, чередующиеся с постоянными магнитами первой группы с четными номерами, устанавливают в том же направлении движения часовой стрелки в соответствии с возрастанием их номеров, начиная с первого нечетного, расположенного между первыми четным и нечетным номерами постоянных магнитов первой группы, а постоянные магниты второй группы с четными номерами, чередующиеся с постоянными магнитами первой группы с нечетными номерами, устанавливают в совпадающем с ними направлении возрастания номеров относительно первого нечетного этой же группы, начиная с первого четного. При этом в качестве магнитной характеристики используют индукцию над поверхностью постоянного магнита в его свободном состоянии либо индукцию в воздушном зазоре, имитирующем реальный воздушный зазор.

Сборку ротора с постоянными магнитами производят следующим образом.

Согласно заданному числу полюсов комплектуют партию постоянных магнитов с соответствующими в пределах допусков параметрами, например средним значением магнитной индукции Вср с разбросом +(10-20)%. Затем измеряют величину выбранной магнитной характеристики каждого из постоянных магнитов партии, после чего формируют первую и вторую группы магнитов, отличающиеся между собой по полярности. В каждой из групп нумеруют постоянные магниты, начиная от единицы до последнего по нарастающей соответственно увеличению (например, в первой группе) и уменьшению (соответственно во второй группе) величины их магнитной характеристики, при этом первые номера будут иметь постоянные магниты с их минимальной и максимальной величинами соответственно. После этого производят размещение четных номеров магнитов первой группы в порядке их возрастания в одном из направлений движения часовой стрелки (например, по часовой стрелке), начиная с первого четного номера.

Относительно этого магнита в направлении против часовой стрелки устанавливают постоянные магниты с нечетными номерами этой же группы, начиная с первого нечетного, соответствующему магниту с минимальным значением величины магнитной характеристики. Нечетные (четные) номера магнитов второй группы чередуют с соответствующими четными (нечетными) номерами магнитов первой группы, устанавливая их так же в порядке возрастания нумерации в соответствующем направлении движения часовой стрелки. При этом магнит второй группы с первым нечетным номером устанавливают между первыми четным и нечетным номерами магнитов первой группы. Относительно этого магнита ведут установку четных и нечетных номеров постоянных магнитов второй группы. Таким образом, направления возрастания четных (нечетных) номеров первой группы, например, северной полярности совпадают с направлением возрастания нечетных (четных) номеров магнитов второй группы соответственно южной полярности. Магнитной характеристикой постоянного магнита может служить индукция над поверхностью постоянного магнита в свободном состоянии (без магнитного взаимодействия с какими-либо ферромагнитными телами) либо индукция в воздушном зазоре, имитирующем реальный воздушный зазор электрической машины. При такой компоновке разбросы допусков диаметрально-противоположных пар постоянных магнитов противоположной полярности усредняются, в результате чего их магнитное взаимодействие приблизительно одинаково по всей поверхности ротора и одностороннее магнитное притяжение между статором и ротором сводится к минимуму.

Данное техническое решение может быть применено при сборке роторов с постоянными магнитами для любого типа электрических машин, но особенно эффективно - высокооборотных.

Источники информации

1. Маршрутная технология к сб. чертежу 8Е6.666.684 СБ изделия ГСВ-3, 1989.

Формула изобретения

1. Способ установки постоянных магнитов в роторе электрической машины, заключающийся в том, что в соответствии с заданным числом полюсов комплектуют необходимое количество постоянных магнитов, предназначенных для установки в роторе, отличающийся тем, что измеряют магнитную характеристику каждого из постоянных магнитов, затем в соответствии с полярностью формируют первую и вторую группы постоянных магнитов, нумеруя постоянные магниты от единицы по нарастающей соответственно увеличению их магнитной характеристики в первой группе и уменьшению - во второй, начиная с минимальной и максимальной соответственно, после этого производят размещение постоянных магнитов первой группы с четными номерами в порядке возрастания номеров по одному из направлений движения часовой стрелки, начиная с первого четного номера, относительно которого в противоположном направлении устанавливают аналогично постоянные магниты этой же группы с нечетными номерами, начиная с первого нечетного, при этом постоянные магниты второй группы с нечетными номерами, чередующиеся с постоянными магнитами первой группы с четными номерами, устанавливают в том же направлении движения часовой стрелки возрастания номеров, начиная с первого нечетного, расположенного между первыми четным и нечетным номерами постоянных магнитов первой группы, а постоянные магниты второй группы с четными номерами, чередующиеся с постоянными магнитами первой группы с нечетными номерами, устанавливают в совпадающем с ними направлении возрастания номеров относительно первого нечетного этой же группы, начиная с первого четного.

2. Способ установки постоянных магнитов в роторе электрической машины по п.1, отличающийся тем, что в качестве магнитной характеристики используют индукцию над поверхностью постоянного магнита в его свободном состоянии.

3. Способ установки постоянных магнитов в роторе электрической машины по п.1, отличающийся тем, что в качестве магнитной характеристики используют индукцию в воздушном зазоре, имитирующем реальный воздушный зазор.