Индуктор электрической машины

 

1. ИНДУКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержа чий 2 полюсов, призматические постоянные магниты, установленные в диаметральных плоскостях между разноименными полюсами, магниты , установленные под углом к ним, и клиновидные полюсные сегменты, рас положенные между магнитами, о т л ичающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и сборки индуктора и повьшения его механической прочности, на полюсных делениях между сегментами одноименной полярности выполнены перемычки Из материала сегментов, расположенные по наружной поверхности индуктора , а углы между осями установленных в диаметральных плоскостях постоянных магнитов и осями соседних с ними постоянных магнитов выполнены менее iO. .fi - 2. Индуктор ПОП.1, отличающийся тем, что перемычки выполнены между соседними сегментами разноименной полярности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОТЦИ

РЕСПУБЛИК

А (д). Н 02 К 21/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTÆ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g g idyl@ > trЯ.4 (21) 3593165/24-07 (22) 20. 05 ° 83 (46) 23.09.84. Бюл. В 35 (72) А.А.Афанасьев, В.А.Макаров и В.А.Нестерин (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения н Чувашский государственный университет им. И.Н.Ульянова (53) 621. 313. 322(088. 8) (56) 1. Осин И.Л., Колесников В.П., 10феров Ф.М. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами . М., "Энергия", 1976, с. 44.

2. Авторское свидетельство СССР

В .797006, кл. Н 02 К 21/14 1980. (54)(57) 1. ИНДУКТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

МАШИНЫ, содержащий 2g полюсов, призматические постоянные магниты, установленные в диаметральных плоскостях

„SU„„1115172 между разноименными полюсами, магниты, установленные под углом к ним, и клиновидные полюсные сегменты, расположенные между магнитами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и сборки индуктора и повышения его механической прочности, на полюсных делениях между сегментами одноименной полярности выполнены перемычки из материала сегментов, расположенные по наружной поверхности иидуктора, а углы между осями установленных в диаметральных плоскостях постоянных магнитов и осями соседних с ними постоянных магнитов выполнены менее

И

2. Иидуктор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что перемычки вы- полнены между соседними сегментами разноименной полярности.

1115172 т

Изобретение относится к электрическим машинам с постоянными магнитами и может найтц применение в конструкциях роторов.

Известны индукторы электрической 5 машины, содержащие тангенциально намагниченные постоянные магниты и сегменты-полюса, в которых постоянные магниты расположены в диаметральных плоскостях и отделены от магнитного вала немагнитной втулкой (13.

Недостатками этого индуктора являются сложность обеспечения механической прочности ротора при больших габаритах, а также слабая концентрация магнитного потока при малом числе полюсов. Кроме того, этот индуктор требует наличия немагнитного вала или немагнитной ступицы.

Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности и достигаемому результату является индуктор электрических машин, содержащий 2р полюсов, призматические постоянные магниты, установленные в диаметраль- 25 ных плоскостях между разноименными полюсами, магниты, установленные под углом к ним, и клиновидные полюсные сегменты, расположенные между магнитами. 30

Недостатками известного устройства являются трудности в обеспечении механической целостности и прочности индуктора, а также сложность технологии изготовления и сборки индук- З тора, что обусловлено наличием кли- новидным сегментов, выходом на наружную поверхность торцов постоянных магнитов на полюсе и их взаимным расположением. Для обеспечения меха- 40 нической целостности индуктора используют специальные бандажные устройства из немагнитного материала, что усложняет не только конструкцию, но и технологию изготовления и сбор- 45 ки ротора.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления и сборки индуктора, повьппение его механической нрочнос ти. .50

Указанная цель достигается тем, что в индукторе электрической машины, 4 содержащем 2 Р полюсов, призматические постоянные магниты, установленные в диаметральных плоскостях между 55 разноименными полюсами, магниты, установленные под углом к ним, и клиновидные полюсные сегменты, расположенные между магнитами, на полюсных делениях между сегментами одноименной полярности выполнены перемычки из материала сегментов, расположенные по наружной поверхности индуктора, а углы между осями установленных в диаметральных плоскостях постоянных Магнитов и осями соседних с ними постоянных магнитов выполнены менее

Перемычки могут быть выполнены также и между соседними сегментами разноименной полярности..

Выполнение перемычек между сегментами одноименной полярности позволяет объединить сегменть1 во внешнюю часть полюса, а при выполнении перемычек и между полюсами образуется единый, внешний магнитопровод, что упрощает технологию изготовления и сборки индуктора.

Взаимное расположение постоянных магнитов в диаметральных плоскостях .и прилегающих к ним магнитов на поо люсном делении под углом менее 90

P обеспечивает механическое соединение между магнитопроводом и магнитами, работающее по принципу соединения типа ласточкин хвост, удерживающее постоянные магниты, прилегающие к магнитам, расположенным в диаметральных плоскостях, в пазах магнитопровода от выпадания под действием центробежньм сил. При этом отпадает необходимость в применении специаль— ньм крепежных приспособлений.

Постоянные магниты, расположенные на полюсе и не примыкающие к магнитам, установленным в диаметральных плоскостях, удерживаются перемычками, выполненными между сегментами.

Таким образом обеспечивается механическая прочность индуктора без применения специальных бандажей и упрощается технология изготовления и сборки, !

На чертеже представлен индуктор, поперечный разрез.

Индуктор содержит внешний магнитопровод 1 в виде сегмента 2, объединенных в одно целое перемычками 3 между сегментами одноименной полярности и перемычками 4 между сегментами 5 раэнополярной полярности, а также внутренний магнитопровод 6, установленньп на магнитопроводящем валу

7. Перемычки 4 между разнополярными

1115172

3 сегментами 5 могут быть сведены до минимума (с целью уменьшения потоков рассеяния) в процессе окончательной проточки индуктора под заданный зазор. 5

Для уменьшения потоков рассеяния по торцам магнитов в наружном и внутреннем магнитолроводах 1 и 6 предусмотрены воздушные промежутки

8. В пределах полюса располагаются 1б постоянные магниты 9 и 10. Ось постоянного магнита 10, соединенного с постоянным магнитом 11, установленным в диаметральной плоскости об90 15 разует с его осью угол менее — (на о

90о о чертеже P = 2, т..е. oL (— < 45 1.

Внутренний магнитопровод 1 на каждом полюсном делении образует выступы, прилегающие к постоянным магнитам 9 и 10 в виде фигуры а, в, с, d, е,, которая при угле между осью диаметрального межполюсного постоянного магнита 11 и осью соседнего с

25 ним на полюсном делении постоянного магнита 10 менее 45" обеспечивает

При направлении намагниченности постоянных магнитов (показанных стрелками на чертеже) на поверхности ротора образуются полюса чередующейся полярности (стрелками показаны направления магнитов потоков, выходящих из полюсных сегментов в рабочий воздушный зазор) . Индуктор (см. чертеж) создает в рабочем зазоре четырехполюсное магнитное поле, используемое для индуктирования ЭДС в статорной обмотке электрической машины при вращении ротора.

Использование изобретения позволяет создать машину с высокой концентрацией магнитного потока при значительном снижении затрат на изготовление. Исключение торцовых бандажных колец из немагнитного материала (дефицитная нержавеющая сталь), отсутствие стяжных шпилек при шихто-ванных сегментах ротора (индуктора) приводят к снижению материалоемкости конструкции и уменьшению затрат на изготовление вследствие упрощения технологии сборки ротора. неразъемное в радиальном направле-. нии механическое соединение внешнего магнитопровода 1, постоянных магнитов 9 и 10 и внутреннего магнитопровода 5.

Указанное соединение работает по принципу зацепления деталей типа

"ласточкин хвост".

Значение нижнего допустимого пре- 35 дела угла o(. определяется в каждом конкретном случае иэ расчета магнитной цепи машины по иэвестнъ м условиям допустимой индукции в полюсе в зависимости от используемых мате- 4о риалов магнитов и стали полюсов.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Благодаря выполнению перемычек между сегментами одноименной полярности устраняются провалы магнитной индукции в рабочем зазоре в пределах полюсного деления, что повышает концентрацию магнитного потока и улучшает форму ЭДС двигателя.

При выполнении сегментов индуктора шихтованными предлагаемый индуктор сохраняет свою механическую целостность и прочность путем пропитки ротора лаком без применения стяж" ных шпилек, в то время как известное устройство в случае шихтованных сегментов обязательно требует продольных стяжных шпилек внутри сегментов.

) ) )5172

Составитель В.Трегубов

Редактор П.Коссей Техред Ж,Кастелевич Корректор И арденн

Заказ 6787/41 Тираж 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,. ул. Проектная, 4