Электрическая машина с кольцевым якорем

 

Изобретение относится к электромашиностроению , в частности к тихоходным электрическим машинам. Целью изобретения является улучшение использования активных материалов. Электрическая машина содержит индукторы 1,2с полюсами 3, З из постоянных магнитов и Г-образных наконечников 4,4 , между которыми расположен якорь 5. Якорь 5 состоит из кольцевого магнитопровода 6, вокруг которого намотана обмотка 7, подсоединенная к коллектору 8. Полюсные наконечники 4,4 обращены торцовой 9 и цилиндрической 10 поверхностями к обi (Л О5 00 Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1334300 А1

1511 4 Н 02 К 23/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4056231/24-07 (22) 21.04.86 (46) 30.08.87. Бюл. 9 32 (71) Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) В.Д.Завгородний, М.Ф.Нанека, А.Е.Коваленко и М.В.Черепаняк (53) 621.313.044(088.8) (56) Постоянные магниты./ Под ред.

Ю.M.Ïÿòèíà. — M. Энергия, 1980, с.127-178.

Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины, !985, с.72-112.

Патент Канады Ф 990773, кл. 310-46, 1976.

Авторское свидетельство СССР

9 681375, кл. G 01 P 3/46, 1979. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С КОЛЬЦЕBblM ЯКОРЕМ (57) Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к тихоходным электрическим машинам. Целью изобретения является улучшение использования активных материалов. Электрическая машина содержит индукторы

1, 2 с полюсами 3, 3 из постоянных

> магнитов и Г-образных наконечников

4,4, между которыми расположен якорь 5. Якорь 5 состоит из кольцевого магнитопровода 6, вокруг которого намотана обмотка 7, подсоединенная к коллектору 8. Полюсные наконечники 4,4 обращены торцовой 9 и цилиндрической !О поверхностями к об1334300

ЗО

D-d и =

2 2 мотке 7. Увеличение активной поверхности полюсного сегмента за счет использования торцовых и цилинцрических поверхностей приводит к уменьшению сопротивления магнитной цепи машины, Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в тихоходных электрических машинах.

Цель изобретения — улучшение использования активных материалов машины.

На фиг.1 изображена электрическая машина, общий вид; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2.

Электрическая машина содержит индукторы l и 2 с полюсами 3 и 3, вы-. полненными из постоянных магнитов и

Г-образных полюсных наконечников 4 и 4 . Между полюсными наконечниками

4 и 4 установлен якорь 5„ состоящий из магнитопровода 6., вокруг которого намотана обмотка 7. Полюсные наконечники 4 и 4 обращены торцовой 8 и внутренней цилиндрической 9 поверхностями к обмотке 7. Магнитопровод 6 якоря 5 выполнен в виде кольца, образованного вращением равнобедренной трапеции вокруг оси вращения машины при этом внешняя цилиндрическая поверхность кольца образована большим основанием трапеции, внутренняя меньшим, а угол между боковыми сторонами удовлетворяет соотношению:

4Ъ

D— - 2h где Ь вЂ” толщина проводниконого слоя обмотки якоря по внешнему контуру магнитопровода; радиальная высота магнито— провода;

0 — внешний диаметр магнитопровода.

Обмотка 7 подсоединена к коллектору 10.

Магнитный поток индукторов 1 и ?, замыкаясь через Г-образные полюсные наконечники 4 и 4 и кольцевой магнитопровод 6, пересекает проводниковый в результате чего при той же величине магнитного потока уменьшается высота полюсов, что приводит к улучшению использования магнитных материалов. 3 ил.

2 контур обмотки 7 в торцовой 8 и цилиндрической 9 зонах. В предложенной электрической машине контур обмотки является пассивным только в

5 нижней цилиндрической зоне диаметра

d магнитопровода 6. B торцовой зоне

8 проводники обмотки 7 расходятся от центра магнитопровода 6 в радиальных направлениях, и участки обмотки, более отдаленные от центра, распределяются на большей площади, что приводит к пропорциональному уменьшению толщины проводникового слоя в верхней

-зоне диаметра D магнитопровода. При прямоугольной форме радиального сечения кольцевого якоря и одинаковом коэффициенте заполнения медью всего проводникового слоя якоря размеры кольцевого магнитопровода.якоря выбра20 ны из условия равенства сечения S,, проводникового слоя в торцовой зоне внешнего диаметра D и сечения S в торцовой зоне внутреннего диаметра d магнитопровода. Сечение S„ определяет25 ся из выражения S, = 1iDb, а сечение

S — из выражения S =iid(b+4), Прират z щение толщины проводникового слоя в зоне диаметра d

Определив значение угла у из вы4Ъ ражения у = ----- и подставив выраD-2h

35 жения для а и т- в выражение для

S„, получают

D-d 1 4Ь

S = Ti d (b+ — — — — --)

2 2 D2h

40 D

=7йЬ (1+ — — 1 ) = Db == S

Из условия S, = Ь вытекает, что угол наклона боковых сторон магнитопровода якоря определяется из соот 5 ношения:! 33ч 300

4Ь

D-2h

15 отношению: риалов.

30 вода.

Фиг.2

D-d где h= — — — радиальная высота магни—

2 топровода.

При охвате полюсными наконечниками обмотки якоря по торцовой и внешней цилиндрической поверхностям и выполнении кольцевого магнитопровода с трапециевидном сечением увеличивается длина активной части контура обмотки якоря и до минимума снижается длина пассивной части обмотки по внутреннему диаметру магнитопровода, в результате чего улучшается использование проводникового слоя якоря.

Кроме того, увеличение активной поверхности полюсного сегмента за счет использования торцовой и цилиндричес- 20 кой поверхностей приводит к уменьшению сопротивления магнитной цепи машины, вследствие чего при той же величине магнитного потока уменьшается высота полюсов, что приводит к улучшению использования магнитных матеФормула и з о б р е т е н и я

Электрическая машина с кольцевым якорем, содержащая два многополюсных индуктора, полюсы которых выполнены из постоянных магнитов с полюсными наконечниками, одноименные полюсы индукторов установлены оппозитно, а якорь расположен в зазоре между индукторами и выполнен в виде кольцевого магнитопровода с обмоткой, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, полюсные наконечники выполнены в виде Г-образных сегментов, обращенных внутренней торцовой и цилиндрической поверхностями к обмотке якоря, магнитопровод якоря выполнен в виде кольца, образованного вращением равнобедренной трапеции вокруг оси вращения машины, при этом внешняя цилиндрическая поверхность кольца образована большим основанием трапеции, внутренняя — меньшим, а угол 1 между боковыми сторонами удовлет воряет со4Ь

Т

D-2h где Ь вЂ” толщина проводникового слоя обмотки, якоря по внешнему кон.туру магнитопровода;

h — радиальная высота магнитопровода;

D — внешний диаметр магнитопро1334300

Составитель С.Шутова Редактор Л.Пчолинская Техред М.Ходанич Корректор И* Муска

Заказ 3975/53 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4